KURUCU ETKISI: NELERDEN OLUŞUR VE ÖRNEKLER - BIYOLOJI - 2025

Kurucu etkisi , biyolojide, daha büyük bir nüfustan bireylerin küçük bir grup izolasyonunu içeren bir olgudur. Birey sayısı arttığında, gen havuzu, onları oluşturan popülasyonun tam bir yansıması olmayabilir.

İlk popülasyonla karşılaştırıldığında gen havuzundaki varyasyon ve popülasyondaki değişkenliğin azalması - bazı durumlarda - resesif yazılmış alellerin sıklığında bir artışa yol açar.

Kaynak: Founder_effect.png tarafından: Kullanıcı: Qz10derivative çalışma: Zerodamage (Bu dosya şu kaynaktan türetilmiştir: Founder effect.png :), Wikimedia Commons aracılığıyla

Bu nedenle tıbbi literatür, küçük insan popülasyonlarının yeni çevreleri kolonileştirdiği kurucu etkinin en iyi örneklerini içerir.

Bu popülasyonların boyutu arttığında, gen havuzları popülasyondan farklıdır ve ayrıca zararlı alellerin oranı önemli ölçüde daha yüksektir. En iyi bilinen örnek Amish'tir.

Gen veya genetik sürüklenme

Gen sürüklenmesi, kurucu etkisiyle yakından ilgili bir kavramdır.

Evrimsel değişime yol açan mekanizmalar arasında doğal seleksiyon ve genetik sürüklenme var. İkincisi, tesadüfi olaylar yoluyla popülasyondaki alellerin frekanslarında değişikliklere neden olur.

Gen kayması tüm popülasyonlarda meydana gelir, ancak daha belirgin bir etkiye sahiptir ve küçük popülasyonlarda daha hızlı etki eder. Büyük popülasyonlarda, tesadüfen meydana gelen olaylar gen havuzunu önemli ölçüde etkilemez.

Bu nedenle, gen kaymasının iki nedeni veya örneği vardır: popülasyon darboğaz etkisi ve kurucu etki. Bazı yazarlar kurucu etkisinin darboğazın özel bir durumu olduğunu düşünüyor.

Gen sürüklenme örnekleri

Bu olay "örnekleme hatası" nedeniyle meydana gelir. 200 çekirdekli bir çantamız olduğunu varsayalım: 100 beyaz ve 100 siyah. 10 fasulye ekstraksiyonunu yaparsam, belki de tamamen şans eseri, 6 beyaz ve 4 siyah elde ederim ve beklenen oran değil: 5 ve 5. Sürüklenme böyle çalışır.

Şimdi, bu örneği hayvanlar alemine çıkarabiliriz. Beyaz kürklü bireylerin ve diğerlerinin siyah kürklü bireylerin olduğu bir memeli popülasyonumuz olduğunu varsayalım.

Tamamen şans eseri, yalnızca siyah saçlı olanlar çoğalır - bazı tesadüfi olaylar beyaz tüylü uzuvların çoğalmasını engelledi. Alelik frekanslardaki bu stokastik değişiklik, gen kaymasıdır.

Doğada, çevresel bir felaket nedeniyle meydana gelebilir: beyaz tüylü memelilerin çoğunu yok eden bir çığ.

Kurucu etkisi ne zaman gerçekleşir?

Kurucu etki, çok az bireyin kendisini "anne" veya ilk popülasyondan izole etmesi ve kendi aralarında yeni bir popülasyon oluşturması durumunda ortaya çıkar. Yeni kolonileştiriciler, tek bir çift veya tek bir döllenmiş dişiden oluşabilir - böceklerde olduğu gibi, sperm depolayabilen.

Bugün adalarda yaşayan farklı hayvanların popülasyonları, bu bölgelere rastgele bir dağılımla gelen birkaç sömürgecinin torunlarıdır.

Yeni popülasyon hızla büyür ve önemli bir boyuta ulaşırsa, alellerin sıklığı muhtemelen onları oluşturan popülasyondan çok fazla değişmeyecektir, ancak bazı nadir aleller (örneğin, bazı hastalıklara veya zararlı duruma neden olan) tarafından taşınmıştır. kurucular.

Koloni küçük kalırsa, gen kayması alel frekanslarını değiştirerek çalışır. Sömürgeleştiren popülasyonun küçük boyutu, bazı durumlarda, genetik varyasyon ve heterozigotluk kaybına dönüşebilir.

Ek olarak, küçük popülasyonlarda iki akrabanın çiftleşme olasılığının daha yüksek olduğu ve dolayısıyla akrabalık seviyesinin arttığı dikkate alınmalıdır.

Laboratuvarda kurucu etkisi

1950'lerin ortalarında, iki araştırmacı, Dobzhansky ve Pavlovsky, kurucu etkiyi deneysel olarak gösterdi. Tasarım, dipteran Drosophila pseudoobscura'nın kontrollü popülasyonlarından oluşuyordu.

Drosophila cinsi, kolay yetiştirilmesi ve nesiller arasındaki kısa süresi sayesinde biyoloji laboratuvarlarında yapılan çok çeşitli deneylerin baş kahramanıdır.

Bu popülasyon, üçüncü kromozomun belirli bir kromozom yeniden düzenlenmesini% 50 sıklıkta taşıyan başka birinden başlatıldı. Bu nedenle, iki tür popülasyon vardı: bazıları 5.000 kişiyle başladı ve diğerleri yalnızca 20 kişiyle.

Yaklaşık 18 nesil sonra (yaklaşık bir buçuk yıl), kromozomun yeniden düzenlenmesinin ortalama frekansı her iki popülasyonda da 0.3 idi. Bununla birlikte, küçük popülasyonlarda varyasyon aralığı çok daha büyüktü.

Başka bir deyişle, başlangıçta, düşük sayıda kurucuya sahip popülasyonlar, incelenen yeniden düzenleme sıklıkları bakımından popülasyonlar arasında önemli farklılıklar yarattı.

Kaynak: Bbski, Wikimedia Commons'tan

İnsan popülasyonlarında örnek

Kurucu etki, insan popülasyonlarına uygulanabilecek bir olgudur. Aslında, bu kolonizasyon olayı, küçük izole popülasyonlarda kalıtsal bozuklukların yüksek sıklığını açıklar.

Küçük adalara göçler

19. yüzyılın başında, İngiltere'den bir düzineden biraz fazla kişi Atlantik Okyanusu'nda bulunan bir adaya taşındı. Bu insan grubu, yeniden ürettikleri ve yeni bir nüfus oluşturdukları adada yaşamlarına başladılar.

İlk "kuruculardan" birinin pigmenter ritinit adı verilen, görmeyi etkileyen bir durum için resesif aleli taşıdığı tahmin edilmektedir.

1960 yılında, nüfus çok daha fazla sayıda üyeye ulaştığında - 240 torun - bunlardan dördü yukarıda bahsedilen durumdan muzdaripti. Bu oran, kurucuların doğmasına neden olan nüfusun yaklaşık 10 katıdır.

Amiş

Amişler, basit yaşam tarzlarıyla bilinmelerine ve modern konforlardan çok uzaklaşmalarına ek olarak, yüksek oranda resesif zararlı aleller ile ayırt edilen dini bir gruptur. 18. yüzyılda küçük bir grup insan Almanya'dan İsviçre'ye oradan da Amerika Birleşik Devletleri'ne göç etti.

Amiş'te çok yaygın homozigot patolojiler arasında cücelik ve polidaktili göze çarpıyor - bu, bireylerin beşten fazla parmakla doğduğu bir durum.

Popülasyonun% 13'ünün bu zararlı duruma neden olan resesif alelin taşıyıcıları olduğu tahmin edilmektedir. Son derece yüksek frekanslar, onları ortaya çıkaran insan popülasyonuyla karşılaştırırsak.

Kaynak: flickr.com'dan Gadjoboy tarafından - https://www.flickr.com/photos/gadjoboy/, Wikimedia Commons aracılığıyla

Referanslar

1. Audesirk, T., Audesirk, G. ve Byers, BE (2004). Biyoloji: bilim ve doğa. Pearson Education.
2. Curtis, H. ve Schnek, A. (2006). Biyolojiye Davet. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S. ve Herron, JC (2002). Evrimsel analiz. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evrim. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji ilkeleri (Cilt 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evrim ve yaşamın çeşitliliği: Seçilmiş makaleler. Harvard Üniversitesi Yayınları.
7. Pirinç, S. (2007). Evrim Ansiklopedisi. Dosyadaki Gerçekler.
8. Russell, P., Hertz, P. ve McMillan, B. (2013). Biyoloji: Dinamik Bilim. Nelson Eğitimi.
9. Soler, M. (2002). Evrim: Biyolojinin temeli. Güney Projesi.